Het centrum van de Melkweg wordt bevolkt door 10.000 zwarte gaten. Een ontdekking van twaalf zwarte gaten bevestigt dit idee, schrijven onderzoekers in vakblad Nature.
In het centrum van ons sterrenstelsel krioelt het van de sterren, supernova’s, pulsars, gassen en stofwolken. Ook is er een gigantisch zwart gat: Sagittarius A*. Dat zwarte gat weegt evenveel als vier miljoen zonnen. Simulaties suggereren al langer dat er ook veel kleinere zwarte gaten – ongeveer even zwaar als de zon – in het centrum van de Melkweg en andere sterrenstelsels zouden moeten zijn, maar daarvan was er tot nu toe pas één ontdekt.
Bij het uitkammen van archiefdata van NASA’s Chandra X-ray Observatory – een satelliet die röntgenstraling meet – ontdekten Charles Hailey van Columbia University in New York en zijn collega’s een signaal dat afkomstig lijkt te zijn van twaalf stellaire zwarte gaten: zwarte gaten die vijf tot honderd keer zo zwaar zijn als de zon. Deze ontdekking suggereert dat er nog zo’n 10.000 onopgemerkte zwarte gaten zouden moeten zijn.
‘Als we iets buitenaards ontmoeten, dan is het een machine’
Oude sterren en pril leven – dat zijn de onderwerpen waar het hart van sterrenkundige Leen Decin harder van gaat kloppen.
Ster verraadt zwart gat
De twaalf gevonden zwarte gaten worden omringd door sterren ter grootte van de zon. De combinatie van een compact object – zoals een zwart gat – en een begeleidende ster heet röntgendubbelster. Maar 5 procent van de zwarte gaten heeft zo’n naburige ster.
De combinatie van een zwart gat en een ster verraadt hun aanwezigheid. De zwarte gaten trekken namelijk continu materiaal van ‘hun’ ster naar zichzelf toe. De wervelende schijf van gestolen plasma die daarbij ontstaat, wordt verzengend heet en begint röntgenstraling uit te zenden. Deze straling wordt dan weer opgepikt door de Chandra X-ray Observatory.
Nadat de onderzoekers de twaalf zwarte gaten hadden ontdekt, vroegen ze zich af hoeveel kleinere, zwakkere zwarte gaten ze gemist moeten hebben. Hailey zelf vergelijkt het met een verzameling lampjes. Stel dat je een veld vol zet met 10- en 100-wattlampjes. Van dichtbij zijn ze allemaal zichtbaar. ‘Maar als je nu een kilometer verderop staat, zie je wel nog de felle 100-wattpeertjes, maar niet de zwakkere 10-wattlichtjes’, vertelt hij.
Zwakke lichtjes en donkere gaten
In dit voorbeeld zijn de 100-wattlampen de twaalf gevonden zwarte gaten, en de 10-wattlampjes zijn zwarte gaten die we niet kunnen zien. Uit het feit dat ze het signaal van twaalf zwarte gaten opvingen, leidde de onderzoeksgroep af dat er nog eens 300 tot 500 onopgemerkte zwarte gaten moeten zijn met een begeleidende ster – de 10-wattlampjes. Omdat wetenschappers denken dat maar 5 procent van de zwarte gaten een röntgendubbelster heeft, komt dat neer op een totaal van 10.000 zwarte gaten in de Melkweg.
Een kanttekening daarbij is wel dat de opgemerkte röntgenstraling niet per se van een zwart gat hoeft te komen. Ongeveer de helft van het dozijn ontdekte zwarte gaten is mogelijk toch geen zwart gat. Een röntgendubbelster kan namelijk ook bestaan uit een combinatie van een ster met een ander compact object, zoals een neutronenster.
Ook is het hart van de Melkweg zo overvol dat het moeilijk is precies te bepalen hoeveel zwarte gaten er zijn, zegt Daryl Haggard, natuurkundige aan McGill University in Montreal. ‘Het is een aantrekkelijke en interessante analyse, maar ik zou er mijn hand niet voor in het vuur steken.’
Maar zelfs als de schatting niet helemaal klopt, is Hailey er nog gelukkig mee. ‘Stel dat het er maar duizend zijn, dan zijn dat er nog steeds duizend keer zo veel als we tot nu toe gezien hebben.’
Mis niet langer het laatste wetenschapsnieuws en meld je nu gratis aan voor de nieuwsbrief van New Scientist.
Lees verder: